Lichtsäule

Schema der Lichtsäulenbildung

Da sie durch die Wechselwirkung von Licht mit Eiskristallen entstehen, gehören Lichtsäulen zur Familie der Halos. Die Kristalle, die für Lichtsäulen verantwortlich sind, bestehen in der Regel aus flachen, sechseckigen Plättchen, die dazu neigen, sich mehr oder weniger horizontal auszurichten, wenn sie durch die Luft fallen. Jedes Plättchen wirkt wie ein winziger Spiegel, der Lichtquellen reflektiert, die sich in geeigneter Weise unter ihm befinden (siehe Zeichnung), und das Vorhandensein von Plättchen in unterschiedlichen Höhen bewirkt, dass die Reflexion vertikal zu einer Säule verlängert wird. Je größer und zahlreicher die Kristalle sind, desto ausgeprägter wird dieser Effekt. (Seltener können säulenförmige Kristalle auch Lichtsäulen verursachen. Bei sehr kaltem Wetter können die Eiskristalle in Bodennähe schweben; in diesem Fall spricht man von Diamantstaub.)

Im Gegensatz zu einem Lichtstrahl befindet sich eine Lichtsäule nicht physisch über oder unter der Lichtquelle. Ihre Erscheinung als vertikale Linie ist eine optische Täuschung, die aus der kollektiven Reflexion der Eiskristalle resultiert; aber nur diejenigen, die sich in der gemeinsamen vertikalen Ebene befinden, richten die Lichtstrahlen auf den Beobachter (siehe Zeichnung). Dies ist vergleichbar mit der Betrachtung einer Lichtquelle auf einer Wasserfläche. Die Wellen auf der Wasseroberfläche reflektieren die Lichtquelle in viele Richtungen, und diejenigen, die zufällig auf den Betrachter gerichtet sind, verbinden sich zu einer hellen Linie, die auf die Lichtquelle zeigt.